申请日2013.03.22
公开(公告)日2013.11.27
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开一种多阶净水潜流湿地处理系统，包括沉淀池、清水池、水泵和至少一个湿地单元，湿地单元具有硬体容器，硬体容器内设有厌氧过滤模块、好氧吸附模块和微生物模块，好氧吸附模块与厌氧过滤模块平行对齐并连通，厌氧过滤模块和好氧吸附模块的有效体积均是微生物模块1/2，好氧吸附模块连通微生物模块，容纳槽外侧设有一水位控制槽，水位控制槽内设有净水炭芯，水位控制槽壁上安装有水位控制器。其工艺步骤是污水经过格栅池和沉淀池预处理后进入厌氧过滤模块，通过上行流进入好氧吸附模块，再经下行流进入微生物模块，最后平行流经净水炭芯进入水位控制槽。其净水效率高，净水效果稳定，使用寿命长，占地面积小，更新维护操作方便。
权利要求书
1.一种多阶净水潜流湿地处理系统，包括沉淀池、清水池、水 泵和至少一个湿地单元，其特征在于：湿地单元包括宽度方向开口的 硬体容器，硬体容器内开有三个容纳槽，第一容纳槽内从上到下垂直 设置有相通的Ⅱ级厌氧过滤模块和Ⅰ级厌氧过滤模块，第二容纳槽内 从上到下垂直设置有相通的Ⅰ级好氧吸附模块和Ⅱ级好氧吸附模块， 好氧吸附模块与厌氧过滤模块平行对齐并通过管道连通，第三容纳槽 内水平设置有微生物模块，厌氧过滤模块和好氧吸附模块的有效体积 均是微生物模块有效体积的1/2，好氧吸附模块通过管道连通微生物 模块，容纳槽外侧设置有一水位控制槽，水位控制槽内设有净水炭芯， 水位控制槽壁上安装有调节好氧吸附模块水位的水位控制器，进水管 道与Ⅰ级厌氧过滤模块连通，出水管道一端对应净水炭芯，另一端与 水泵连通，水泵与清水池相通。
2.根据权利要求1所述的多阶净水潜流湿地处理系统，其特征 在于：所述的Ⅰ级厌氧过滤模块填料是粒径2～3cm的石灰岩，Ⅱ级 厌氧过滤模块的填料是1～2cm的石灰岩;Ⅰ级好氧吸附模块填料是 粒径3～5cm的火山岩，Ⅱ级好氧吸附模块填料是粒径2～3cm的火山 岩;微生物模块采用高聚纤维立体弹性填料。
3.根据权利要求2所述的多阶净水潜流湿地处理系统，其特征 在于：所述的Ⅰ级好氧吸附模块和Ⅱ级好氧吸附模块的高度为1m， Ⅰ级厌氧过滤模块和Ⅱ级厌氧过滤模块的高度为1m，微生物模块的 高度为0.5m,水位控制槽的高度为1.5m。
4.根据权利要求3所述的多阶净水潜流湿地处理系统，其特征 在于：所述的水位控制槽内设有两个净水炭芯。
5.根据权利要求1所述的多阶净水潜流湿地处理系统，其特征 在于：所述的水位控制器为双感应排水型水位控制器。
6.根据权利要求1所述的多阶净水潜流湿地处理系统，其特征 在于：所述的硬体容器为砖结构或钢筋混凝土结构。
7.根据权利要求1或4所述的污水处理工艺，其特征在于具有 如下步骤：污水在沉淀池中通过自然沉淀、拦阻去除漂浮固体物和部 分悬浮颗粒;进入湿地单元，先依次经过Ⅰ级厌氧过滤模块和Ⅱ级厌 氧过滤模块有效去除污水的氨、氮、磷及部分有机物;再依次经过Ⅰ 级好氧吸附模块和Ⅱ级好氧吸附模块，进行好氧硝化反应和好氧反硝 化反应，同时吸附水体中的阴离子，通过水位槽中的水位控制器对好 氧吸附模块的水位变化进行周期性调节和控制增加污水中的溶解氧 环境;进入微生物模块，进行微生物挂膜反应，进一步去除水体中的 总磷、总氮及有机物;进入净水炭芯吸附过滤，进一步去除水体中的 残余污染物;最后经水泵抽出过滤后的清水进入清水池。
8.根据权利要求7所述的污水处理工艺，其特征在于：所述的 好氧吸附模块的水力停留时间6小时，此间水位以12小时为周期完 成一次涨落，即6小时涨水，6小时落水。
9.根据权利要求8所述的污水处理工艺，其特征在于：所述的 厌氧过滤模块的水力停留时间为6小时，微生物模块的水力停留时间 为12小时，整个湿地单元的水流过程为24小时。
说明书
多阶净水潜流湿地处理系统及污水处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种多阶净水潜流湿地 处理系统及污水处理工艺。
背景技术
目前，人工湿地应用于污水处理的工程越来越多。人工湿地主要 由植物层、填料层、微生物层三部分组成，人工湿地主要通过这三者 之间的协同作用来完成对污水中污染物的去除。但是，现有的人工湿 地在长时间运行后，有机负荷过高，系统内产生的污染物累计增加等 都会引起堵塞，带来一系列问题。
现有的人工湿地主要存在以下问题：
净水效率低：多数人工湿地所需水力停留时间较长，约需48小 时，且实际出水仅达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)中的二级B标准;
净水效果不稳定：受来水污染物浓度变化及气候因素影响，人工 湿地净水效果不稳定;
使用寿命较短：一般人工湿地使用一年后开始出现出水水质快速 下降，出水不达标等问题;
填料的维护更换难度大：一般人工湿地的填料通过分层混合堆 放，不易清洗、维护和更换。
另外，现有的人工湿地占地面积大：所需的有效建造面积(平方 米)约为待处理水量(吨)的3～6倍。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有的人工湿地净水效率 低、净水效果不稳定、使用寿命短、不方便维护等问题，提供了一种 多阶净水潜流湿地处理系统及污水处理工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多阶净水潜流 湿地处理系统，包括沉淀池、清水池、水泵和至少一个湿地单元，湿 地单元包括宽度方向开口的硬体容器，硬体容器内开有三个容纳槽， 第一容纳槽内从上到下垂直设置有相通的Ⅱ级厌氧过滤模块和Ⅰ级 厌氧过滤模块，第二容纳槽内从上到下垂直设置有相通的Ⅰ级好氧吸 附模块和Ⅱ级好氧吸附模块，好氧吸附模块与厌氧过滤模块平行对齐 并通过管道连通，第三容纳槽内水平设置有微生物模块，厌氧过滤模 块和好氧吸附模块的有效体积均是微生物模块有效体积的1/2，好氧 吸附模块通过管道连通微生物模块，容纳槽外侧设置有一水位控制 槽，水位控制槽内设有净水炭芯，水位控制槽壁上安装有调节好氧吸 附模块水位的水位控制器，进水管道与Ⅰ级厌氧过滤模块连通，出水 管道一端对应净水炭芯，另一端与水泵连通，水泵与清水池相通。
所述的Ⅰ级厌氧过滤模块填料是粒径2～3cm的石灰岩，Ⅱ级厌 氧过滤模块的填料是1～2cm的石灰岩，孔隙率35%-45%;Ⅰ级好氧 吸附模块填料是粒径3～5cm的火山岩，Ⅱ级好氧吸附模块填料是粒 径2～3cm的火山岩，孔隙率40%-50%;微生物模块采用高聚纤维立 体弹性填料。
所述的Ⅰ级好氧吸附模块和Ⅱ级好氧吸附模块的高度为1m，Ⅰ 级厌氧过滤模块和Ⅱ级厌氧过滤模块的高度为1m，微生物模块的高 度为0.5m,水位控制槽的高度为1.5m。
所述的水位控制槽内设有两个净水炭芯。
所述的水位控制器为双感应排水型水位控制器。
所述的硬体容器为砖结构或钢筋混凝土结构。
一种污水处理工艺，具有如下步骤：污水在沉淀池中通过自然沉 淀、拦阻去除漂浮固体物和部分悬浮颗粒;进入湿地单元，先依次经 过Ⅰ级厌氧过滤模块和Ⅱ级厌氧过滤模块有效去除污水的氨、氮、磷 及部分有机物;再依次经过Ⅰ级好氧吸附模块和Ⅱ级好氧吸附模块， 进行好氧硝化反应和好氧反硝化反应，同时吸附水体中的阴离子，通 过水位槽中的水位控制器对好氧吸附模块的水位变化进行周期性调 节和控制增加污水中的溶解氧环境;进入微生物模块，进行微生物挂 膜反应，进一步去除水体中的总磷、总氮及有机物;进入净水炭芯吸 附过滤，进一步去除水体中的残余污染物;最后经水泵抽出过滤后的 清水进入清水池。
所述的好氧吸附模块的水力停留时间6小时，此间水位以12小 时为周期完成一次涨落，即6小时涨水，6小时落水。
所述的厌氧过滤模块的水力停留时间为6小时，微生物模块的水 力停留时间为12小时，整个湿地单元的水流过程为24小时。
本发明的有益效果是：占地面积小：建造面积(平方米)仅为待 处理水量(吨)的1.1～1.3倍，为一般人工湿地建造面积的1/5-1/3;
净水效率高：所需水力停留时间根据出水要求不同在3～24小时 之间，出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)一级A标准～《城市污水再生利用城市杂用水水质 标准》(GB T18920-2002)，总氮去除率达80%以上，总磷去除率达 90%以上;
净水效果稳定：通过水位变化调节系统内的溶解氧环境，从而提 高净水微生物功能群落的多样性和稳定性;地埋潜流式设计及底端微 生物反应模块设计让本发明创造受季节因素影响小，进一步提高稳定 性;
使用寿命较长：多阶模块串联设计和独特的水流设计为净水过程 中的不同微生物功能群落构建特异专性反应环境，使得每一模块环境 的使用寿命增长，整体使用寿命估算至少可达6～10年;
更新维护操作方便：模块化设计将不同功能填料分块堆放，便于 使用过程中的维护与更换，通过定期的维护管理，可将多阶复合净水 潜流湿地的使用寿命延长至50年以上。
